次の文章は、太陽電池に関する記述である。
太陽光のエネルギーを電気エネルギーに直接変換するものとして、半導体を用いた太陽電池がある。p形半導体とn形半導体によるpn接合を用いているため、構造としては (ア) と同じである。太陽電池に太陽光を照射すると、半導体の中で負の電気をもつ電子と正の電気をもつ (イ) が対になって生成され、電子はn形半導体の側に、 (イ) はp形半導体の側に、それぞれ引き寄せられる。その結果、p形半導体に付けられた電極がプラス極, n形半導体に付けられた電極がマイナス極となるように起電力が生じる。両電極間に負荷抵抗を接続すると太陽電池から取り出された電力が負荷抵抗で消費される。その結果、負荷抵抗を接続する前に比べて太陽電池の温度は (ウ)。
上記の記述中の空白箇所(ア)、(イ)及び(ウ)に当てはまる組合せとして、正しいものを次の(1)〜(5)のうちから一つ選べ。
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要点
正解は(1)。(ア)。pn接合を持つ2端子素子は「ダイオード」である。 ・ (イ): 半導体中で電子と対になって生成される正の電荷を持つキャリアは「正孔（ホール）」である。 ・ (ウ): 開放状態（負荷なし）では、光エネルギーによって生成されたキャリアが再結合し、エネルギーの大部分が熱になる。
詳細解説
正解は(1)です。
・(ア): pn接合を持つ2端子素子は「ダイオード」である。
・(イ): 半導体中で電子と対になって生成される正の電荷を持つキャリアは「正孔（ホール）」である。
・(ウ): 開放状態（負荷なし）では、光エネルギーによって生成されたキャリアが再結合し、エネルギーの大部分が熱になる。負荷を接続して電力を取り出すと、エネルギーの一部が電気エネルギーとして外部へ出ていくため、その分だけ熱になるエネルギーが減少し、温度は「低くなる」。
特にコンデンサの問題では、接続前後で一定なのが電圧なのか電荷なのかを最初に決めることが重要です。合成容量を求めたあとに保存量との関係を確認すると、式の選び違いを防げます。
選択肢の値が近いときほど、途中で求めた共通電圧や全電荷が何を意味しているかを見直すと、最後の取り違えを減らせます。
以上より、選択肢(1)が正解です。
